Framtidens elektronik kan bygga på ett relativt nytt material kallat silicen. Ett fem nanometer tjockt lager av kisel är grunden för vad som kan bli datorvärldens nästa stora framsteg. Nu har forskare hittat en process för att göra tillverkning av silicen lättare. Vissa är dock skeptiska. Materialet har en tuff tid framför sig.

Kisel är ett grundämne som ligger bredvid kol i det periodiska systemet och som varit grundläggande för teknikvärlden i årtionden. När det kolbaserade materialet grafen upptäcktes för drygt tio år sedan var det många som trodde att detta speciella ämne skulle bli elektronikvärldens framtid. Materialet som bestod av ett tunt lager kolatomer, kunde leda elektroner snabbare än något annat material i världen. Förväntningarna var höga. Vid det senaste decennieskiftet började det dock bli klart att matrialet skulle bli svårt att använda i modern elektronik. Grafen har inte ett bandgap på samma sätt som kisel och liknande halvledare, vilket innebär att en traditionell grafentransistor inte kan stängas av utan att först skapa ett bandgap eller kombinera med andra halvledare. Det innebär i sin tur att det är både avancerat och kostsamt att tillverka transistorer i grafen och att tekniken är långt ifrån färdig för konsumentprodukter.

Silicen – en hybrid av kisel och grafen

Silicen kan bli räddningen för teknikens framtid. Materialet är mycket likt grafen men ersätter kolatomer med kiselatomer i sitt en atom tunna lager. Materialet leder inte elektroner lika snabbt som grafen men har potential att bli en värdig ersättare av kisel. Till skillnad från grafen har forskare lyckats skapa en mer traditionell transistor byggd av silicen. Tidigare i veckan bekräftade forskare att man utvecklat en ny process som gör produktionen av ämnet betydligt billigare. Processen kan ge stora framgångar för forskning kring flera olika liknande material men sägs vara ett av silicens största framsteg sen första gången det producerades, år 2012.

Silicen har en lång väg att gå. Ämnet är bland annat mycket känsligt för syre, vilket gör att det förstörs på mindre än två minuter när det vistas i luft. Forskare har lyckats förlänga ämnets användbara tid till ett dygn men inte hittat något sätt att göra det stabilt. Enligt Jari Kinaret, som jobbar på Chalmers i Göteborg med EUs grafenforskning, kvarstår flera stora problem för utvecklingen av silicene. En praktisk lösning på att använda materialet i konsumentelektronik ser ut att vara långt bort. Guy Le Lay, från Aix-Marseille University i Frankrike, var en av världens första forskare att producera silicen. Han påpekar att forskningen kring silicen resulterat i många snabba framsteg och att silicen inte längre är ett ”drömämne”. När silicen kan tänkas nå konsumentelektronik återstår ändå att se.

Källa: Nature, Wikimedia (bild)

Relaterade artiklar:

 

Annons

Leave a Reply

Please Login to comment
  Subscribe  
Notifiera vid